ES2569544B1 - Sistema para la medición de glucemia y/o otros parámetros médicos - Google Patents

Sistema para la medición de glucemia y/o otros parámetros médicos Download PDF

Info

Publication number
ES2569544B1
ES2569544B1 ES201431637A ES201431637A ES2569544B1 ES 2569544 B1 ES2569544 B1 ES 2569544B1 ES 201431637 A ES201431637 A ES 201431637A ES 201431637 A ES201431637 A ES 201431637A ES 2569544 B1 ES2569544 B1 ES 2569544B1
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
measurement
layers
blood glucose
sweat
electrodes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
ES201431637A
Other languages
English (en)
Other versions
ES2569544A1 (es
Inventor
Manuel LÁZARO LÁZARO
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
INEURON HEALTH SYSTEMS S L
INEURON HEALTH SYSTEMS SL
Original Assignee
INEURON HEALTH SYSTEMS S L
INEURON HEALTH SYSTEMS SL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by INEURON HEALTH SYSTEMS S L, INEURON HEALTH SYSTEMS SL filed Critical INEURON HEALTH SYSTEMS S L
Priority to ES201431637A priority Critical patent/ES2569544B1/es
Publication of ES2569544A1 publication Critical patent/ES2569544A1/es
Application granted granted Critical
Publication of ES2569544B1 publication Critical patent/ES2569544B1/es
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G3/00Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
    • H02G3/02Details
    • H02G3/08Distribution boxes; Connection or junction boxes
    • H02G3/086Assembled boxes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

Sistema para la medición de glucemia y/o otros parámetros médicos.#Previsto para llevar a cabo la medición de distintos parámetros a través del sudor, comprende un módulo sensor destinado a entrar en contacto con la piel del usuario, en el que se establece un microprocesador con un software de análisis de datos, módulo en el que participa una estructura multi-capa, a base de capas o electrodos de reacción (1-1'-1''…) entre las que se alternan una serie de electrodos de medición (2-2'-2''…) construidos con uno o varios niveles de grafeno, de manera que en las capas de reacción (1-1'-1''…) queda embebida al menos una enzima o sustancia reactiva con el sudor, contando las capas de medición con nano-partículas de un material noble y presentando todas estas capas unos capilares para hacer recircular el sudor en sentido ascendente, gracias a una capa superior o sustrato de nanotubos de celulosa (4), sobre la que se dispone superiormente un elemento calefactor (5).

Description

OBJETO DE LA INVENCiÓN
La presente invención se refiere a un sistema para la medición de la glucemia, así como opcionalmente de otro tipo de parámetros médicos posibles de medir a través de una muestra de sudor de un sujeto, basándose en la utilización de un sensor biométrico no invasivo, de manera que mediante una reacción de dicho sudor con un reactivo y el correspondiente análisis mediante un microprocesador, se consigue la medición de la glucosa o parámetros de que se trate de esa persona de forma cómoda, rápida y sumamente eficaz.
ANTECEDENTES DE LA INVENCiÓN
Se conocen sistemas y dispositivos que permiten realizar medidas de la glucosa en pacientes sin necesidad de tener que analizar la sangre extraída del propio paciente, como es convencional, de manera que esos dispositivos y sistemas considerados como no invasivos y que no requieren la extracción de sangre, son aparatos y dispositivos de tamaño considerable y con elementos externos a la medición requerida, por lo que resultan incómodos en su uso a la vez que imprecisos.
Tratando de solucionar esta problemática, el propio solicitante es titular de la patente de invención P20 1430289, en la que se describe y reivindica un sistema para la medición de la glucosa, en el que participa un módulo acoplable sobre un soporte perteneciente a un brazalete, pulsera o similar, comprendiendo el módulo un sensor con un elemento calefactable en su interior y en correspondencia con su superficie inferior, incorporando adicionalmente un microprocesador, un depósito de reactivo, una bomba con boquilla dosificadora del reactivo y un conector para toma de datos obtenidos.
A partir de esta estructuración, el elemento calefactable asociado al sensor está previsto
5
para calentar la zona de la persona sobre la que va situado dicho sensor, para que mediante la aplicación de micro-gotas de una enzima por parte de la bomba con la boquilla dosificadora se lleva a cabo la medición de la glucosa a través de la reacción producida, todo ello mediante el procesamiento de la información obtenida por parte del microprocesador a través del sensor.
lO 15
Si bien este dispositivo cumple la función para la que ha sido previsto, en la práctica se ha podido comprobar que presenta una serie de problemas entre los que cabe citar los siguientes: Se trata de un dispositivo limitado funcionalmente, ya que solo permite llevar a cabo la medición de los niveles de glucosa en sudor, de manera que si bien es cierto que cambiando la enzima contenida en el depósito se pueden medir otros parámetros , el dispositivo en ningún caso permite medir mas de un parámetro médico.
Se trata de un dispositivo voluminoso.
20
Presenta unos tiempos de medición que sería deseable reducir. Debido a la propia estructuración del mismo, las mediciones no resultan todo lo precisas que fuera deseable.
25
La necesidad de implantar una micro-bomba hace que el dispositivo presente un alto consumo eléctrico, limitando la autonomía del sistema.
30
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCiÓN
El sistema que se preconiza, resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta en todos y cada uno de los aspectos anteriormente comentados,
permitiendo unas mediciones mucho más precisas, más rápidas, con un mínimo consumo eléctrico y todo ello en un dispositivo con unas dimensiones mínimas y que puede permitir la medición de varios parámetros médicos en un único equipo de forma simultánea.
Para ello, en el sistema de la invención participa un módulo que está previsto preferente y fundamentalmente para su aplicación en una pulsera, brazalete o elemento similar que pueda entrar en contacto con la piel del usuario.
Dicho módulo, presenta una estructura mulli-capa, basado en la tecnología MEMS, en el que las capas están constituidas con uno o varios niveles de grafeno según el estrato de capa que corresponda.
Así pues, se definen una pluralidad de capas a modo de electrodos de reacción que se intercalan con capas o electrodos de medición.
De forma más concreta, la capa inferior, del tipo de las que constituyen los electrodos de reacción, está destinada a entrar en contacto con la piel del usuario, y se obtiene a base de grafeno, en la que se embeben una o varias enzimas convenientemente distribuidas en distintos sectores de su superficie de contacto con la piel, en función de si se ha previsto que el sistema permita medir uno o más parámetros médicos, como por ejemplo los niveles de glucosa, la bilirrubina, los electrolitos, el lactato, citocinas, fenilcetonuria, o cualquier otro parámetro que se pueda analizar a partir del sudor del paciente, esta capa es la que mayor grosor presenta de todo el conjunto.
Por su parte, las capas o electrodos de medición, igualmente a base de grafeno, y conectadas al correspondiente microprocesador, incluyen nanopartículas de diferentes metales nobles depositadas sobre las mismas como pueden ser oro, platino, plata o paladio.
Estas capas funcionan como electrodos para realizar las mediciones de las diferentes reacciones químicas producidas al juntarse el sudor u otros fluidos con el sensor.
Superiormente a esta conjugación de capas o electrodos de reacción y medición, se dispone una capa a base de un sustrato de nanotubos de celulosa para crear una succión del sudor u otro fluido por dentro del sensor y hacer más perfecta y con menos errores la medición de
la reacción , así como evacuar el exceso de líquidos sobrantes de la medición y poder tener a punto el sensor para una nueva medida.
Sobre dicha capa, es decir definiendo la capa superior del conjunto se establece un elemento calefactor, tal como una micro rejilla, la cual es calefactable eléctricamente mediante micropulsos, en la medida necesaria para poder evacuar el exceso de líquidos de la capa de celulosa para evitar que se sature y detenga la capacidad de trabajo del sensor.
Finalmente, el conjunto descrito quedará protegido perimetralmente por una envolvente de caucho o similar.
Para proceder a una medición, se actúa sobre el elemento calefactor, generando una serie de micropulsos, en orden a evacuar el exceso de líquidos de la capa de celulosa, lo que provoca a su vez y de forma paralela la sudoración por parte del usuario de la zona en contacto con el sistema, de manera que, en las capas de grafeno se definen una serie de capilares que permiten conducir el sudor en sentido ascendente atravesando las distintas capas que participan en el dispositivo, ascensión que se ve favorecida por los nanotubos de la capa de celulosa superior.
De esta manera, el sudor entra en contacto con las enzimas contenidas en las capas de reacción, reaccionando con éstas de modo que los electrodos de medición puedan realizar las medidas oportunas para ser analizadas a través del correspondiente microprocesador.
El microprocesador almacenará en la correspondiente memoria los datos obtenidos, pudiéndose transmitir esta información a partir de diferentes medios para el envío de los datos obtenidos a otros sistemas, de forma inalámbrica, ya sea GPRS, Wifi, Bluetooth o similar, asociados a la pulsera o brazalete que soporta el módulo del sensor, si bien ésta realización mas compleja es opcional.
En cualquier caso, existirá una validación por separado para asegurar que la medida sea lo más aproximada posible a la realidad, descartando por la misma la tolerancias de error debidas a los componentes que incluye el circuito microprocesador que realiza las mediciones.
El dispositivo podrá tener un carácter modular, es decir ser extraíble de la pulsera, brazalete
o elemento de que se trate, para su sustitución, cuando el propio microcontrolador detecte que las mediciones no son correctas.
5 Por su parte, el grafeno al ser un material monoatómico puede utilizarse para construir capas ultra delgadas y tener así un sensor mucho mas reducido que el citado en el apartado de "Antecedentes de la invención".
La especial y novedosa estructuración del sistema hace que las mediciones puedan llevarse lOa cabo de forma mucho mas rápida y con un mínimo consumo, al no precisar de microbombas.
DESCRIPCiÓN DE LOS DIBUJOS
15 Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha
20 representado lo siguiente:
La figura 1.-Muestra una vista esquemática y en explosión de la estructura multi-capa del sistema para la medición de glucosa objeto de la presente invención.
25 La figura 2.-Muestra una vista en pertil del conjunto de la figura anterior parcialmente montado.
REALIZACiÓN PREFERENTE DE LA INVENCiÓN
30 Como se puede ver en las figuras referidas, y en especial de la figura 1, el sistema de la invención comprende un módulo principal, destinado a integrarse en una pulsera, brazalete,
o elemento similar destinado a entrar en contacto con la piel del usuario, y no representado
en las figuras, en el que se establece un microprocesador para interpretación y visualización de los datos obtenidos, medios de alimentación eléctrica y de almacenamiento y envío de datos a una interfaz como una pantalla integrada en la propia pulsera o a otros dispositivos remotos, tales como ordenadores, tablets, smartphones o similares.
En cualquier caso, y de acuerdo con la esencia de la invención, el citado módulo sensor, se constituye a partir de una estructura mulli-capa a base de capas o electrodos de reacción (11'-1 ") entre las que se alternan una serie de capas o electrodos de medición (2,2',2") construidas con uno o varios niveles de grafeno.
De forma mas concreta, en la primera de las capas o capa inferior de reacción (1), de mayor grosor y destinada a entrar en contacto con la piel del usuario, se embeben una o más enzimas que son las destinadas a reaccionar con el sudor del usuario para permitir la medición del parámetro de que se trate.
En el caso de querer medir los niveles de glucosa, se utiliza como enzima la glucosa oxidasa la cual está probada sobradamente en estudios desde hace mucho tiempo.
Entre la primera y la segunda capa de reacción (1) y (1') se establece una primera capa o electrodo de medición (2), en la que están depositadas nanopartículas de oro, mientras que la segunda capa o electrodo de medición (2') incluye nanopartículas de plata y la tercera capa o electrodo de medición (2") nanopartículas de paladio, presentando las capas de grafeno unos capilares (3) que dirigen el sudor en sentido ascendente.
Sobre el citado conjunto multi-capa se dispone una capa o sustrato de nanotubos de celulosa (4) para crear una succión del sudor, mientras que el conjunto se remata superiormente en un elemento calefactor o rejilla (5) alimentada eléctricamente mediante micro pulsos, para evacuar el exceso de liquidas de la capa de celulosa para evitar que se sature y a la vez provocar la sudoración del usuario.
Tal y como se puede observar en las figuras, las capas de reacción disponen de un perfil escalonado, en orden a definir espacios (6) para la inclusión de la electrónica de control del dispositivo.
El conjunto así descrito queda protegido perimetralmente por una envolvente (7) de caucho
o similar.
Tal y como se ha comentado con anterioridad, en las capas de reacción pueden embeberse 5 agrupados en distintos sectores enzimas diferentes para medir diferentes parámetros que se pueden obtener del sudor.
De esta forma, en el sudor se podrían medir varios tipos de sustancias interesantes como son los electrolitos que sirven para indicar enfermedades como la fibrosis quística, la 10 bilirrubina, indicador necesario en varias enfermedades, el lactato, que es un indicador de la fatiga corporal y se podría medir utilizando como enzima lactato oxidasa.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    VI.-Sistema para la medición de glucemia y/o otros parámetros médicos, que estando previsto para llevar a cabo tales mediciones a través del sudor corporal de la persona a analizar, y siendo del tipo de Jos que comprende un módulo asociado a una pulsera, brazalete, o elemento similar destinado a entrar en contacto con la piel del usuario, en el que se establece un microprocesador con un software de análisis de datos, se caracteriza porque en dicho módulo sensor participa una estructura multi-capa, a base de capas o electrodos de reacción (1-1'-1" ... ) entre las que se alternan una serie de capas o electrodos de medición (2,2',2" ... ) construidas con uno o varios niveles de grafeno, habiéndose previsto que en las capas de reacción (1-1'-1"...) quede embebida al menos una enzima o sustancia reactiva con el sudor, mientras que en las capas o electrodos de medición (2,2',2" ... ) se establecen nanopartículas de metales nobles, presentando las capas de grafeno unos capilares para hacer recircular el sudor en sentido ascendente, circulación que es provocada por una capa superior o sustrato de nanotubos de celulosa (4) convenientemente orientada, sobre la que se dispone superiormente un elemento calefactor (5).
    2l1
    ._ Sistema para la medición de glucemia y/o otros parámetros médicos, según reivindicación l l1, caracterizado porque en la superficie de los electrodos de reacción (1-1 '1") se definen sectores independientes en los que se embeben diferentes enzimas, definiéndose tanto sectores como distintos tipos de mediciones de parámetros médicos que se hayan previsto medir a partir de la reacción de dichas enzimas con el sudor.
    3@.-Sistema para la medición de glucemia y/o otros parámetros médicos, según reivindicación l l1, caracterizado porque incluye tres capas o electrodos de reacción (1-1 '-1") entre los que se intercalan tres capas o electrodos de medición (2-2'-2").
    4@.-Sistema para la medición de glucemia y/o otros parámetros médicos, según reivindicación l l1 , caracterizado porque las nanopartículas de metales nobles presentes en los electrodos de medición (2-2'-2") se materializan en nano partículas de oro, platino, plata
    o paladio.
    .-Sistema para la medición de glucemia y/o otros parámetros médicos, según reivindicación l l!, caracterizado porque, la estructura multicapa queda protegida
    perimetralmente mediante una envolvente (7) de caucho o similar.
    Gil. Sistema para la medición de glucemia y/o otros parámetros médicos, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el brazalete o elemento en el que se 5 integra el módulo de medida incorpora medios para visualización de los datos obtenidos.
    7i ._ Sistema para la medición de glucemia y/o otros parámetros médicos, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la pulsera, brazalete o elemento en el que se integra el módulo de medida incorpora medios para el envío de los datos obtenidos a
    10 otros sistemas, de forma inalámbrica, ya sea mediante GPRS, Wifi, Bluetooth o similar.
    8i1
    .-Sistema para la medición de glucemia y/o otros parámetros médicos, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las capas de reacción (1,1 ',1") disponen de un perfil escalonado, en orden a definir espacios (6) para la inclusión de la electrónica de
    15 control del dispositivo.
ES201431637A 2014-11-07 2014-11-07 Sistema para la medición de glucemia y/o otros parámetros médicos Expired - Fee Related ES2569544B1 (es)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201431637A ES2569544B1 (es) 2014-11-07 2014-11-07 Sistema para la medición de glucemia y/o otros parámetros médicos

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201431637A ES2569544B1 (es) 2014-11-07 2014-11-07 Sistema para la medición de glucemia y/o otros parámetros médicos

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2569544A1 ES2569544A1 (es) 2016-05-11
ES2569544B1 true ES2569544B1 (es) 2017-02-21

Family

ID=55024185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES201431637A Expired - Fee Related ES2569544B1 (es) 2014-11-07 2014-11-07 Sistema para la medición de glucemia y/o otros parámetros médicos

Country Status (1)

Country Link
ES (1) ES2569544B1 (es)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9234867B2 (en) * 2003-05-16 2016-01-12 Nanomix, Inc. Electrochemical nanosensors for biomolecule detection
DE202004021824U1 (de) * 2003-08-15 2011-04-28 Animas Technologies Llc Mikroprozessoren und Vorrichtungen zur Überwachung von physiologischen Analyten
US20070027383A1 (en) * 2004-07-01 2007-02-01 Peyser Thomas A Patches, systems, and methods for non-invasive glucose measurement
US8920764B2 (en) * 2011-02-11 2014-12-30 University of Pittsburgh—of the Commonwealth System of Higher Education Graphene composition, method of forming a graphene composition and sensor system comprising a graphene composition
JP2014010046A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Seiko Epson Corp 物質検出装置、腕時計型体脂肪燃焼測定装置

Also Published As

Publication number Publication date
ES2569544A1 (es) 2016-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230389837A1 (en) Analyte sensor for measuring at varying depths within a user
Ghaffari et al. State of sweat: Emerging wearable systems for real-time, noninvasive sweat sensing and analytics
Chen et al. Application of microfluidics in wearable devices
ES2974786T3 (es) Sistema de monitorización continua de analitos con matriz de microagujas
Mishra et al. A soft wearable microfluidic patch with finger-actuated pumps and valves for on-demand, longitudinal, and multianalyte sweat sensing
US11457874B2 (en) Display on a bandage-type monitoring device
ES2295926T3 (es) Sistema para extraer fluido corporal y controlar un analito en el mismo.
US10136831B2 (en) Sweat sensing with chronological assurance
US20190274599A1 (en) In Vivo Extraction of Interstitial Fluid Using Hollow Microneedles
US10201295B2 (en) User interactions for a bandage type monitoring device
CN102197304B (zh) 测定装置和测定方法
ES2456899T3 (es) Detección de capacitancia en ensayo electroquímico
US20160058342A1 (en) Apparatus and methods for transdermal and cell interstitial body fluid examination, sensing of analytes, biomarkers and drug concentrations and associated data transmission systems
CN111836582A (zh) 检测芯片以及检测装置
US10888244B2 (en) Sweat sensing with chronological assurance
Wang et al. Wearable microsystem for minimally invasive, pseudo-continuous blood glucose monitoring: The e-mosquito
ES2353181A1 (es) Dispositivo de medición secuencial de un analito.
WO2021216614A1 (en) A wearable patch for continuous analysis of sweat at a naturally secreting rate
US8920455B2 (en) Collecting technique and device to concentrate a blood sample on a test pad
CN107847191A (zh) 绷带型分析传感器的校准方法
Ursem et al. Worth your sweat: wearable microfluidic flow rate sensors for meaningful sweat analytics
Sun et al. Stretchable and sweat-wicking patch for skin-attached colorimetric analysis of sweat biomarkers
CA3119738A1 (en) Wearable systems, devices, and methods for measurement and analysis of body fluids
TW202145958A (zh) 無菌可重複使用可穿戴裝置及在持續分析物監控中的可穿戴裝置形成方法
ES2569544B1 (es) Sistema para la medición de glucemia y/o otros parámetros médicos

Legal Events

Date Code Title Description
FG2A Definitive protection

Ref document number: 2569544

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B1

Effective date: 20170221

FD2A Announcement of lapse in spain

Effective date: 20210929